鋁用碳素陽(yáng)極新配方研究.pdf

1、在電解鋁工業(yè)飛速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)的鋁用炭素工業(yè)也取得了極大的進(jìn)步，主體生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)裝備水平已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，2005年，陽(yáng)極炭塊產(chǎn)量約為450萬(wàn)噸，其中出口約30萬(wàn)噸，產(chǎn)量位居世界第一，但鋁用碳素陽(yáng)極工業(yè)也面臨著發(fā)展中的新問題，主要體現(xiàn)在三方面：首先，國(guó)內(nèi)石油焦自然粒度偏細(xì)，粉焦量比例提高，微觀結(jié)構(gòu)變差，雜質(zhì)、有害元素和硫分含量升高，揮發(fā)份含量不穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)焦比例減少，石油焦資源已呈現(xiàn)出越來(lái)越差的趨勢(shì)；其次，由于國(guó)內(nèi)陽(yáng)極致密性和

2、抗氧化性差均較差，陽(yáng)極電解凈消耗較高，陽(yáng)極質(zhì)量離國(guó)際先進(jìn)水平的優(yōu)質(zhì)陽(yáng)極要求有較大距離；最后，石油焦粒度的持續(xù)細(xì)化，使原有的三、四粒級(jí)配方都存在大顆粒嚴(yán)重不足，工作配方越來(lái)越不適應(yīng)煅后焦原料性質(zhì)的變化，難以保證陽(yáng)極制品質(zhì)量的穩(wěn)定性。本人針對(duì)目前國(guó)內(nèi)典型的生石油焦質(zhì)量以及殘極供應(yīng)情況，在實(shí)驗(yàn)室研究陽(yáng)極配方骨料組成和粒度配比對(duì)骨料振實(shí)容重、干混預(yù)熱、瀝青滲透以及糊料冷卻成型的影響，在實(shí)際生產(chǎn)線上選擇焦碳最大顆粒直徑分別為6mm和4mm的三粒級(jí)

3、和四粒級(jí)細(xì)顆粒配方進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，研究出與現(xiàn)在生產(chǎn)使用原料和設(shè)備相適應(yīng)的新粒級(jí)組成配方。 鋁用碳素行業(yè)需適應(yīng)石油焦質(zhì)量惡化的變化趨勢(shì)，研究不同廠家的粉焦含量、孔隙度、顆粒強(qiáng)度等指標(biāo)，并結(jié)合殘極具有強(qiáng)度、硬度、孔隙度、滲透率指標(biāo)較石油焦好、同時(shí)又存在雜質(zhì)含量較高的特點(diǎn)，不斷進(jìn)行陽(yáng)極配方工藝的研究與優(yōu)化試驗(yàn)，根據(jù)使用原料、工藝設(shè)備及電解工藝技術(shù)條件確定相適應(yīng)的配方。 細(xì)顆粒配方使焦碳空隙質(zhì)點(diǎn)接觸較多，利于提高粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度，

4、進(jìn)而提高碳?jí)K耐壓強(qiáng)度。由于殘極強(qiáng)度、硬度比煅后焦大，孔隙度、滲透率比煅后焦小，配入殘極細(xì)顆粒配方的體積密度和強(qiáng)度較好，但由于殘極帶入雜質(zhì)的催化影響，其空氣反應(yīng)性及CO<,2>反應(yīng)性兩項(xiàng)抗氧化性指標(biāo)較無(wú)殘極配方低。 適當(dāng)提高大顆粒的尺寸和使用比例有利于改善制品的抗熱震性和降低線膨脹系數(shù)，減少制品在焙燒中的裂紋廢品，但其同時(shí)提高了制品的孔隙率及降低了制品的體積密度和機(jī)械強(qiáng)度。增大中小顆粒的使用比例有利于提高制品的體積密度和機(jī)械強(qiáng)度，